分享

夙兴夜寐总结Ansys Workbench网格控制之——局部网格控制(上)

 伊伊爸 2021-08-02

本文主要介绍局部网格控制中的网格划分方法。

虽然我们学习了全局网格控制的方法,但是在对模型网格划分时,我们一般先接受默认值或定义少量参数,利用 Relevance 、 Relevance Center、Transition等进行全局网格调整,在必要的区域依靠 Advanced Size Functions(高级尺寸函数)细化网格。

我们对网格划分的整体思路是先进行整体网格控制,然后对被选的边、面进行网格细化。局部网格控制工具在Mesh Control下,或右击Mesh——insert下。

夙兴夜寐总结Ansys Workbench网格控制之——局部网格控制(上)

局部网格设置

局部网格控制包含了8个工具,分别是Method(网格划分方法)、Sizing(网格尺寸)、Contact Sizing(接触网格尺寸)、Refinement (细化)、Face Meshing(映射面网格)、Match Control(匹配控制)、Pinch(收缩)、Inflation (膨胀)等。

1 Method网格划分方法

夙兴夜寐总结Ansys Workbench网格控制之——局部网格控制(上)

Method网格划分方法

1.1 Automatic 自动划分法

若实体在整体上可扫掠,则划分为六面体,否则划分为四面体。

因为我们用来分析的几何体往往没有那么规整,要达到整体上课扫掠几率是很低的,所以在用 Automatic 划分网格时,往往划出来的都是四面体,如下图所示。对于可扫掠可理解为模型截面无突变,可通过一次性拉伸、扫掠、多截面扫掠等建模方法得到的实体,具体规则见1.4。

夙兴夜寐总结Ansys Workbench网格控制之——局部网格控制(上)

自动划分的网格

1.2 Tetrahedrons四面体网格

优点:适用于任意体,适应性强。能快速生成。在关键区域容易使用曲率和近距细化网格。可使用膨胀细化实体边界的网格。

缺点:在近似网格密度下,单元节点数高于六面体网格。不能使网格在一个方向排列。不适合于薄实体或环形体。

1.3 Hex Dominant六面体主导网格法

先在几何体表面生成六面体网格,再按需要填充六面体、棱锥或四面体单元。最终的网格往往是外6面体内4面体。

Hex Dominant 方法对于不可扫掠的体,要得到六面体网格时被推荐,对于不能用 Sweep 方法划分网格的模型,可以用 Hex-Dominant 方法尽可能多得到六面体网格。

适用于:

①对内部容积大的体有用;

②对体积和表面积比小的薄复杂体无用:对于CFD无边界层识别。

1.4 Sweep扫掠型网格

生成六面体或棱柱网格,要求模型必须是可扫掠的。一个可扫掠体需满足的条件是:

①包含不完全闭合空间;

②至少有一个由边或闭合表面连接的从“源面”到“目标面”的路径;

③没有硬性分割定义以致在源面和目标面相应边上有不同分割数。

夙兴夜寐总结Ansys Workbench网格控制之——局部网格控制(上)

扫掠体网格

当创建六面体网格时,先划分“源面”再延伸到“目标面”,其它面叫做侧面。“扫掠方向”或“路径”由侧面定义,源面和目标面间的单元层是由插值法而建立并投射到侧面。当扫掠几何包含许多扭曲/弯曲时,扫掠划分器会产生扭曲单元导致网格划分失败。

夙兴夜寐总结Ansys Workbench网格控制之——局部网格控制(上)

扫掠体示意图

如何知道几何体哪些部位能被Sweep?

右键树形窗中的 Mesh——Show——Sweepable Bodies(可被扫掠体)”满足条件的部位会变成绿色,如下图所示。注意:虽然我们通过 Show ——Sweepable Bodies 可能显示没有部位可以被Sweep的体。但我们仍旧可以手动设置来找到源面和目标面,另外源面和目标面不必是平面或平行面,也不必是等截面的。

夙兴夜寐总结Ansys Workbench网格控制之——局部网格控制(上)

查看可扫掠

在Src/Trg Selection源面/目标面中, 如果选择 Manual Source(手动源面)则下面的 Source(源面)需要手动选择;如果设置成Manual Source and Target(手动源面和目标面)则源面和目标面都需要手动选择。

实体只允许有一个源面和一个目标面,但是薄壁扫掠允许有多个源面和多个目标面。当Src/Trg Selection选择Automatic Thin(自动薄壁扫掠)或Manual Thin(手动薄壁扫掠)时,在Sweep Num Divs(扫掠层数)中可以设置壁厚方向的网格层数。

夙兴夜寐总结Ansys Workbench网格控制之——局部网格控制(上)

壁厚方向的网格层数设置

1.4 Multizone 多区网格划分

其特点是有几何体自动分割功能,从而尽量使每一部分都能被扫掠,多生成六面体网格。如下图,用扫掠方法,这个元件要被切成 3个体来得到纯六面体网格:

夙兴夜寐总结Ansys Workbench网格控制之——局部网格控制(上)

多区网格划分

扫掠方法是单个源面对单个目标面的扫掠。多区方法是多个源面对多个目标面。注意,使用多区时一般把 Sizing 下的 Advanced Size Function 关闭。

局部网格控制中的网格划分方法以介绍完,局部网格控制的其他内容将隔天上传,谢谢。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多